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GEM探测器是一种新型粒子探测器,具有结构简单、位置测量精度好、兼容性强等特点。我们经过对GEM探测器各个PAD输出的电荷量进行测量,然后再通过电荷重心法可以准确推算出入射粒子的位置。由于一般采用PAD进行读出,GEM探测器需要的读出电子学通道数非常多,有数千道甚至上万道。如果采用常规的读出电子学系统,无论从集成度、功耗方面还是造价方面都不能满足设计要求,必须采用ASIC才能实现高密度的信号读出。本文围绕GEM探测器读出ASIC芯片的设计进行了相关理论和技术的研究。针对GEM探测器输出信号特点,即一个PAD输出的信号波形的上升沿约为80ns,下降沿约为100ns,并通过分析不同前放的特点、各种滤波成形电路的特点及CMOS电路噪声问题,作者设计了包括电荷灵敏放大器、极零相消电路和准高斯成形电路在内的读出ASIC芯片。对于前置放大器,通过对几种前置放大器的综合考虑,我们选择的电荷灵敏前置放大器,从设计指标着手,首先确定电荷灵敏前置放大器的结构,然后再根据噪声、线性度等指标及流片工艺特点确定每个器件的尺寸大小。接着通过选取合适的时间常数来确定极零相消的电阻及电容值。然后根据设计指标对成形时间常数的要求,进行滤波成形电路的设计。最后将各个部分连成一个整体进行整体仿真。同时完成了该芯片的版图设计及后仿真。从版图设计的基本规则、版图设计中的经验以及该芯片的特点出发,完成了该芯片的版图设计,然后进行寄生参数提取,再进行后仿真。后仿真结果符合设计指标的要求,可以进行流片。并对流片后返回的芯片进行了测试分析。该芯片是中国科学院高能所第一片专门用在GEM探测器上的自主设计的芯片,它主要特点是将电荷灵敏前置放大器、极零相消电路、两级有源滤波成形电路以及偏置电路集成到一个芯片上。测试结果表明:该芯片基本实现了设计指标的要求。